JP6522963B2 - 鋳造用装置およびインゴットの製造方法 - Google Patents
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断時に結晶欠陥が起因となったクラックが発生する。
上面に冷却面を有する冷却手段と、該冷却手段の前記冷却面と前記鋳型の前記底部との間に、前記底部に対して非接触の状態で配置されているとともに前記冷却手段の前記冷却面に対して一主面が対向している板状部材と、を備え、前記板状部材は、前記鋳型の前記底部および前記冷却手段の前記冷却面のそれぞれに対向する部位に貫通孔を有し、前記鋳型および前記冷却手段に接触し、前記板状部材を保持し、開口部を有する鋳型ホルダをさらに備え、前記鋳型ホルダの開口部面積に対する前記板状部材の貫通孔の面積比率が0.02以上0.8以下である。
でコーティング処理を行ったものを用いれば、劣化しにくいので望ましい。
て抜熱量を調整することができる。このため、鋳型ホルダ5および板状部材8の経時変化の影響が小さく、冷却手段7による安定した抜熱量を得ることができる。
にセットした。冷却手段7はステンレス製であり、上部に面積が1600cm2の板状部を有し、内部に水を循環させたものを用いた。また、冷却手段7は水の流量および供給時、排出時の水温を測定して抜熱量を実測した。表1に、インゴットの凝固開始後3時間の抜熱量を記載した。また、鋳型加熱手段6として黒鉛ヒーターを所定位置に配置した。
に減圧したアルゴン雰囲気とした。そして、黒鉛ヒーターからなる坩堝加熱手段12を用いて原料シリコンを融点(1414℃)以上に加熱して融液を作製した。さらに、黒鉛ヒーターからなる鋳型加熱手段6を用いて1000℃に加熱した鋳型1の内部に坩堝11から85kgの融液を注湯した。
○:凝固時間が十分短く(貫通孔の面積比率が1の時の凝固時間を100%としての125%以下)、生産性が良好である。
△:凝固時間が短く(貫通孔の面積比率が1の時の凝固時間を100%として125%よりも長く、150%以下)、生産性は問題にならない程度である。
×:凝固時間が長く(貫通孔の面積比率が1の時の凝固時間を100%として150%以上)、生産性を低下させる。
○:クラックが全く観察されなかった。
△:クラックわずかに認められたが歩留りに影響のない許容範囲(インゴットとして使用可能)である。
×:歩留りに影響を与える(インゴットとして使用できない)クラックが認められた。
1a:底部材
1b:側部材
1c:上部開口部
2 :離型材層
3 :断熱材
4 :融液
5:鋳型ホルダ
5a:第1鋳型ホルダ
5b:第2鋳型ホルダ
6 :鋳型加熱手段
7 :冷却手段
8 :板状部材
8a:貫通孔
S :鋳造用装置
Claims (5)
- 底部を有し、シリコンを主成分とする融液を保持し凝固させる鋳型と、
該鋳型の前記底部の下方に配置されて、上面に冷却面を有する冷却手段と、
該冷却手段の前記冷却面と前記鋳型の前記底部との間に、前記底部に対して非接触の状態で配置されているとともに前記冷却手段の前記冷却面に対して一主面が対向している板状部材と、を備え、
前記板状部材は、前記鋳型の前記底部および前記冷却手段の前記冷却面のそれぞれに対向する部位に貫通孔を有し、
前記鋳型および前記冷却手段に接触し、前記板状部材を保持し、開口部を有する鋳型ホルダをさらに備え、
前記鋳型ホルダの開口部面積に対する前記板状部材の貫通孔の面積比率が0.02以上0.8以下である鋳造用装置。 - 前記板状部材は、前記冷却手段の前記冷却面に対して非接触の状態で配置されている請求項1に記載の鋳造用装置。
- 前記板状部材は、前記鋳型ホルダよりも熱伝導率が小さい材料で構成されている請求項1または2に記載の鋳造用装置。
- 前記板状部材の前記貫通孔は、前記冷却手段が位置する側に向かって広がっている請求項1乃至3のいずれかに記載の鋳造用装置。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の鋳造用装置を用いて、前記鋳型内にシリコンの融液を入れた後に、前記板状部材によって前記鋳型からの抜熱量を調整しながら前記融液を前記鋳型の底部から上方へ一方向に凝固させるインゴットの製造方法。
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